什麼是對映體過量?
對映體過量(enantiomeric excess,簡稱 ee)用來衡量手性混合物的純度,也就是某一個對映體(R 型或 S 型)相對於它的鏡像對映體佔了多少優勢。當 ee 值為 100% 時,代表混合物中只含單一、光學純的對映體;而 0% ee 則表示為消旋混合物,兩種對映體各佔一半。本計算器適用於任何一致的單位:莫耳數、克數、HPLC/GC 的峰面積,或相對百分比皆可。
如何使用本計算器
請輸入測得的 R 對映體與 S 對映體的量,兩個數值必須使用相同單位。計算器會回傳以百分比表示的對映體過量、判斷哪一個對映體佔多數,並顯示混合物中各對映體所佔的比例。
公式說明
對映體過量的定義如下:
$$\%\,ee = \frac{\left|\,\text{R} - \text{S}\,\right|}{\text{R} + \text{S}} \times 100\%$$
分子 \(\left|\,\text{R} - \text{S}\,\right|\) 是兩種對映體之間的絕對差值,也就是多數對映體相對於少數對映體的「過量」部分。除以總量(\(\text{R} + \text{S}\))可將其標準化為相對於整體混合物的比例,再乘以 100 即可換算成百分比。由於使用了絕對值,無論哪一個對映體較多,結果都會是正值。
實例演算
假設某次 HPLC 分析得到 \(\text{R} = 75\)、\(\text{S} = 25\)(相對峰面積),則:
$$\%\,ee = \frac{\left|\,75 - 25\,\right|}{75 + 25} \times 100 = \frac{50}{100} \times 100 = 50\% \ ee$$,其中 R 為佔多數的對映體(75% R、25% S)。
常見問題
我應該使用什麼單位?任何一致的單位都可以,包括莫耳數、克數、濃度或層析峰面積,因為公式計算的是比值。
ee 與對映體比值(er)有什麼關係?75:25 的 er 對應到 50% ee。換算方式為:%ee 等於多數對映體的比例減去少數對映體的比例。
0% ee 代表什麼?表示這是消旋混合物,兩種對映體的量相等,整體沒有淨光學活性。